뇌는 우리가 의식하는 '11초' 전에 결정을 내렸다

뇌는 우리가 의식하는 '11초' 전에 결정을 내렸다

연구자들은 뇌 MRI로 뇌 활동을 관찰함으로써 피실험자의 선택을 피실험자가 의식하는 '평균 11초 전'부터 예측할 수 있었다고 합니다. 인간의 뇌는 선택에 직면했을 때 결정을 내리기 이전에 강하게 사고(생각)가 추적(trace)된 것들의 선택지를 고른다고 합니다. 이러한 연구 결과에도 불구하고 모든 선택이 사전 뇌의 무의식에 의한 활동에 의해 결정된다고 단언할 수 있는 것은 아니라고 말하고 있습니다. 인간의 자유의지를 부정할 수 있는 내용입니다.

 

Is it possible to predict the freely chosen content of voluntary imagery from prior neural signals? Here we show that the content and strength of future voluntary imagery can be decoded from activity patterns in visual and frontal areas well before participants engage in voluntary imagery. Participants freely chose which of two images to imagine. Using functional magnetic resonance (fMRI) and multi-voxel pattern analysis, we decoded imagery content as far as 11 seconds before the voluntary decision, in visual, frontal and subcortical areas. Decoding in visual areas in addition to perception-imagery generalization suggested that predictive patterns correspond to visual representations. Importantly, activity patterns in the primary visual cortex (V1) from before the decision, predicted future imagery vividness. Our results suggest that the contents and strength of mental imagery are influenced by sensory-like neural representations that emerge spontaneously before volition.

뉴사우스웨일스대학의 새로운 연구를 통해 우리는 자신이 생각하는 것 이상으로 스스로가 내리는 결정을 통제하지 못할 수 있다는 것을 밝혀냈습니다.

◆ 의식의 「11초 전」에 결정(결단)하고 있다?
연구에 따르면 뇌는 우리가 의식적으로 그 생각을 선택하기 11초 전에 뇌의 활동패턴을 예측해 사고(생각)를 선택하고 있을 가능성이 있습니다.

실험에서는, 참가자에게 「빨강」과 「초록」의 두 패턴의 스트라이프(Stripe) 중 하나를 자유롭게 선택하게 해, 그 때의 참가자의 뇌를 자기공명기능화상법(fMRI)으로 촬영했습니다. 스트라이프는 어느 한쪽이 세로, 다른 쪽이 가로 패턴으로 되어 있습니다.

 

또한 참가자들은 패턴을 다 고른 후에 그 패턴이 어느 정도 자신의 시각에 다가왔는지를 평가했습니다. 이 과정에서도 참가자의 뇌 활동은 기록하였습니다.

이것을 관찰함으로써 참가자가 어느 쪽의 패턴을 골라내는지 뿐만 아니라, 그 패턴이 어느 정도의 강도로 그들의 시각에 포착되고 있었는지도 예측할 수 있었습니다. 머신러닝의 도움도 받아 그들은 참가자들이 사고(생각)를 의식으로 옮기는 평균 11초 전에 패턴 선택을 높은 정확도로 예측할 수 있었던 것입니다.

◆ 뇌는 사고의 추적이 강한 쪽을 선택한다
연구를 수행한 조엘 피어슨 교수는 우리가 어떤 것을 선택해야 하는가와 같은 두 가지 이상의 선택을 강요받을 때 모종의 환각과 같은 무의식적 사고가 이미 뇌를 돌고 있습니다.

뇌가 결정을 내릴 때 뇌의 주요 영역은 사고의 흔적이 강한 쪽을 골라냅니다. 그것은 즉, 사전 뇌의 활동이 의사결정에 준거했다면, 당신은 그 활동에 의해 부스트(boost)된 선택지를 선택하는 경향이 있다는 것입니다."라고 말합니다.

이 실험에서 얻은 통찰은 PTSD와 같은 정신질환에 대한 이해를 높이는 계기가 될 수도 있습니다. 하지만 연구자들은 모든 선택이 사전 뇌의 활동에 의해 이미 결정되었다고 생각하는 것에 대해서는 주의가 필요하다고 말합니다.

피어슨 교수는 '이 결과가 모든 선택이 무의식의 이미지에 의해 앞서 이루어지고 있음을 보증하지는 않습니다. 그러나, 이러한 메커니즘의 존재를 나타내고 있는 것은 확실하며, 이것이 우리의 일상에서의 선택에 편향(편견)이 연결되어 있을 가능성이 있습니다」라고 말하고 있습니다.

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Decoding the contents and strength of imagery before volitional engagement
https://www.nature.com/articles/s41598-019-39813-y